@related LUI JAL @locale en @title Add U-Immediate with PC
AUIPC is used to build PC-relative addresses and uses the U-type format.
AUIPC forms a 32-bit offset from the U-immediate,
filling in the lowest 12 bits with zeros,
adds this offset to the address of the AUIPC instruction,
then places the result in rd.
@locale zh @title U型立即数加PC
AUIPC 用于获取相对于 PC 的地址, 指令使用 U 编码.
通过将指令中编码的 20 位 U型立即数 左移 12 位并在低位补 0, AUIPC 可以构造一个 32 位整型的地址偏移范围.
AUIPC 将这个偏移量与当前 PC 中的地址相加, 结果保存至rd.
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@locale en Notice
AUIPC will NOT change PC.
Control flow will never be interrupted by this instruction.
@locale zh 注意
AUIPC 不会更改 PC.
这条指令永远不会让控制流产生分支.
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@locale en Hint
The assembly syntax for LUI and AUIPC does not represent the lower 12 bits of the U-immediate, which are always zero.
The AUIPC instruction supports two-instruction sequences to access arbitrary offsets from the PC for both control-flow transfers and data accesses.
The combination of an AUIPC and the 12-bit immediate in a JALR can transfer control to any 32-bit PC-relative address,
while an AUIPC plus the 12-bit immediate offset in regular load or store instructions can access any 32-bit PC-relative data address.
The current PC can be obtained by setting the U-immediate to 0.
Although a JAL + 4 instruction could also be used to obtain the local PC (of the instruction following the JAL),
it might cause pipeline breaks in simpler micro-architectures or pollute BTB structures in more complex micro-architectures.
@locale zh 提示
在汇编代码中, LUI 和 AUIPC 指令的 字面立即数 并不会反映 用于实际计算的立即数 的低 12 位, 因为它们永远是 0.
AUIPC 指令可以在另一条指令的配合下实现 32 位整型偏移范围内的任意跳转或访存
(相对于 AUIPC 指令所在的 PC).
例如:
-
AUIPC与JALR的 12 位立即数配合, 可以将控制流跳转到相对于PC的、32 位整型范围内的任意地址; -
AUIPC与任意访存指令 (如LB,LW,SB,SW) 的12位立即数配合, 可以读写相对于PC的、32位整型范围内的任意内存.
通过将 立即数 设置为0, AUIPC 可以用于读取当前的 PC.
尽管 JAL rd, 4 指令也可以做到类似的效果 (紧随 JAL 之后的那一条指令可以在 rd 中读取自己的地址),
但是由于 JAL 属于跳转指令, 这种用法很可能导致简单微架构内核冲刷流水线, 或者污染较为复杂内核中的分支预测缓存.
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